摘要隨著社會對高等職業教育藥學人才要求的改變,生物化學課程作為高職藥學類要的基礎課程,其教學思路方法應不斷改革以與之相適應。針對藥學高職生及生物化學教學的特點,筆者對生物化學理論和實踐教學做了探索和改革。
關鍵詞 生物化學 理論教學 生物制藥
中圖分類號:G712文獻標識碼:A
The Study of Higher Education of Teaching of Biological Chemistry
HUAI Yahong, HE Weijing
(Biological Medicine Department, Zhongshan Torch Polytechnic, Zhongshan, Guangdong 528436)
AbstractBiological chemistry is the basic curriculum for student of medicine professional. Teaching method of biological chemistry will be changed with social demands for higher vocational education. Ideas of features teaching was proposed for medicine professional and features of biological chemistry.
Key wordsBiological Chemistry; theory teaching; Biopharming
生物化學是一門講述生命大分子組成和結構,體內代謝途徑及基因的轉錄、翻譯及調控等內容的學科,對中山火炬職業技術學院生物制藥技術和食品生物技術專業的高職學生來說是一門專業基礎課,該課程的地位非常重要,對該課程的理解和掌握的程度直接影響后面專業課程的學習。但是如果要教好這門課程,首先要求學生要具有基礎化學,有機化學和生物學的相關知識,其次通過學生的理解才能掌握相關知識點。在生物化學教學過程中,筆者體會到這門課程內容涉及比較廣泛,知識要點講解起來比較費解,概念又很抽象,代謝途徑通過中間物質的連接錯綜復雜,學生在理解概念時比較費勁,因為有些東西很微觀,所以在講課時尋求一些講課方法是必要的。筆者結合最近幾年來的教學實踐,圍繞著理論教學和實踐教學方面對高職院校生物化學教學進行了探索和改革,取得比較好的效果。
1 生物化學視頻教學的優勢
生物化學是學生較難掌握的課程之一,它的概念抽象,分子結構多且大多是有機物質,代謝途徑關聯性比較大,所以學生在學習時要能徹底理解每節課的內容比較困難,加之學生有機化學知識掌握的不是很牢固,容易造成學習信心不足,處于為考試而學習的被動狀態。在日常教學過程中主要采用多媒體課件進行講解,輔助于板書,課件中不乏很多形象的圖片,使得枯燥的內容變得有點趣味化,可以增強教學效果。這種教學方法比起傳統的板書教學有著極大優勢,第一是信息量比較大,在短短2節課時間內,能講授很多的內容;第二是能比較生動地講述內容,很好地解決了知識的抽象性問題。另外,學生在看多媒體課件時,還是有些內容不能理解。這時候如果能適時播放相關的視頻會起到事半功倍的作用。例如在講解蛋白質合成過程多肽鏈的延伸時,同學們還不能完全理解,這時候選擇視頻播放能很形象的展示在蛋白質起始三元復合物形成時,核糖體上的P位已經被tRNA攜帶甲硫氨酸占據,這時候會有另外的tRNA攜帶另外一種氨基酸進入到A位置。接下來會有P位(肽酰位)和A位(氨基酰位)的氨基酸形成二肽,使得P位的tRNA空載,當核糖體沿著mRNA向3’方向移動一個密碼子的距離時,P位空載的tRNA便進入到E位(排出位),離開mRNA,進入到細胞質中進行其他氨基酸的攜帶。 原來在A位的tRNA(攜帶二肽)進入到P位,使得A位空載,以便下一個tRNA攜帶合適的氨基酸進入到A位進行多肽鏈的延伸。筆者認為,在講解緒論內容時可以講解些年輕科學家成功的例子,激發學生對科學研究的興趣;另外可以介紹些比較新的東西,如生物制藥疫苗的應用、人類基因組計劃的完成等,使同學們感覺到生物化學是一門和人類生命息息相關的學科,認識到生物化學的重要性,提高教學效率。
2 任務驅動和項目教學法為教學指導和授課思路
在教學過程中采用多種教學形式交叉使用。如啟發式教學法,任務驅動法和項目教學法等。以工作任務為教學思想,授課思路安排藥學高職生物化學各章學習內容,教學具有針對性。具體內容如下,任務一(生命科學初探):緒論;任務二(生命的物質基礎):蛋白質化學及結構,核酸核酸的結構與性質,維生素和酶;任務三(糖類藥物制備)糖的化學——糖代謝——糖類藥物生產工藝任務四:;任務四(蛋白質類藥物制備):蛋白質代謝——蛋白質藥物生產工藝;任務五(脂類藥物制備):脂類化學—— 脂類代謝— —脂類藥物生產工藝;任務六(核酸類藥物制備):核酸代謝與蛋白質合成—— 核酸類藥物生產工藝;任務七(機體調節):幾種代謝途徑的關系及調節。
除了使用任務驅動法外,高職教育不同于本科教育,還經常使用項目教學法,模擬真實的工廠生產步驟,這就需要把整個課本內容設計為一個個項目來進行教學。有些簡單的項目讓學生自己學習并進行綜合性訓練,學生收集該項目的相關信息,其次是進行方案設計,再次是項目實施(項目實施過程中可以是學生單獨實施或者分組實施),最后進行該項目的評價。這種教學方式改變了傳統的老師講,學生聽的被動教學模式,培養了學生的興趣,提高了學生的自主創新能力。教師首先對生物化學這門課程進行項目設計,然后整個項目過程由學生來完成。例如在講解蛋白質化學時可以設計為項目教學——氨基酸的分離鑒定。要求學生先要掌握氨基酸及蛋白質化學(成分,結構,性質),其次是氨基酸代謝知識(氨基酸代謝及調節,與其他代謝途徑關聯);最后是紙層析技術(原理,操作方法,涉及到有機化學知識);使教學內容成為完整的一個項目,使教學具有目的性、系統性和高效性。在進行實驗教學時也推行項目教學法,安排了些實踐性綜合性較強的實驗,例如酶濃度、底物濃度、溫度、pH值、激活劑、抑制劑對酶活性的影響,學生親自設計方案,互相討論,查閱資料并進行最終評價。
3 生物化學實驗教學改革的探索
生物化學是一門以實驗為基礎的學科,沒有實驗,就沒有今天生物化學領域豐碩的理論成果。1897年現酵母提取液可以使蔗糖發酵生成乙醇,直到1940年,糖酵解的全過程才被全面揭示。這說明一個理論的提出,必須要經過無數科學家長期的實驗才能獲得。比如:氧化磷酸化的作用機理,學者們提出了化學偶聯假說,構象偶聯假說和化學滲透假說。到底哪種假說才能正確闡明其機制,通過實驗發現,迄今未能分離出含有高能構象的蛋白質及高能共價中間物。同時支持化學滲透學說又提供了很多實驗證據,更進一步說明了氧化磷酸化的作用機理。筆者認為對學生進行科學思維能力和合作精神的培養是實驗教學的主要目標。
3.1 培養學生獨立思考和動手能力
首先,為了能培養學生的動能力,從試劑的配制就讓學生參與進來。各種實驗材料的準備,實驗儀器的簡單調試和簡單為題的處理,以便讓學生更深入地了解每種試劑在實驗中的作用,儀器的使用方法及注意事項。在每次實驗時,對學生進行分組,配制溶液及準備實驗耗材時,按照分組情況,輪流進行溶液配置及實驗器材及耗材準備。其次,教師要創造條件讓學生更多動手操作,力求做到精講。筆者在進行實驗時,需要合作才能完成的實驗,3個同學一組進行實驗,需要學生單獨完成實驗的,讓每個學生獨立完成每個實驗。教師在整個學生實驗過程中的作用僅是一個指導與幫助的角色,學生具有很大的自主性。再次,規范基本實驗操作。比如在進行溶液配制時,先要稱取一定量試劑,要求讀數時一定要關上天平門,等讀數穩定后再讀。不可任意打開天平的門進行讀數;進行植物細胞DNA提取時,一定要注意環境溫度保持在室溫條件下,提取出來后要進行DNA純度的測定;進行滴定操作時,讀數時要手拿滴定管上端沒有刻度的地方;同時要避免在滴定過程中時刻關注滴定管讀數,要眼睛始終關注瓶內液體的顏色變化。
3.2 重組實驗教學內容
以前的實驗課大部分為演示型、驗證型的實驗,綜合型、設計型實驗少甚至沒有。筆者在進行實踐教學時考慮到要培養學生動手能力,所以保留了部分優秀驗證性實驗(如Fnlin一酚測定血清蛋白質含量,激活劑、抑制劑和溫度對唾液淀粉酶活力的影響)基礎上,增加綜合型(醋酸纖維薄膜電泳法分離人血清蛋白,微量克氏定氮法)和設計型實驗。這樣使得學生在學習時能充分理解并且掌握知識,不是一味地模仿和驗證,激發了同學們的實驗熱情,學習興趣更為濃厚。
3.3 實驗與藥品使用相聯系
筆者在進行講解時,注重和藥品使用相聯系。比如講“DNA酶解及DNA片段瓊脂糖電泳”實驗時,聯系基因工程的內容進行講解,很多同學認為基因工程的內容離我們很遙遠,其實在生活中已經有應用。例如,目前廣泛使用的乙肝疫苗就是基因工程產品在日常生活中的應用,該疫苗能更好的保護人體健康,極大地提高了學生對這部分理論和實驗的興趣。當然,基因工程產品在生產、運輸和保藏過程中區別于常規的藥品,只要對整個生產、儲存和流通環節進行監管,不良后果是可以避免的。
總之,通過上述的改革嘗試后,課堂教學氣氛活躍,學生興趣高,師生互動效果好,教學效果顯著。以上只是一個初步的改革實踐意見,距離高等職業教育發展的要求還有差距,有待于筆者進一步鞏固成果深入改革。
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